可编程逻辑控制器(PLC)之父理查德·莫利(Richard Morley)最近去世，享年84岁。50年前，他发明了这种设备，它彻底改变了世界各地的工厂地板。PLC消除了对硬布线的需要，刺激了柔性制造的发展。
如今，类似的革命正在工厂上演。它被称为IO-Link或IEC 61131-9，一个由IO-Link联盟管理的全球开放标准通信协议。
IO-Link被誉为工业4.0的支柱和智能工厂。它允许传感器、执行器和其他支持IO-Link并连接到主机的设备之间的数据双向交换。IO-Link支持点对点通信，并基于广泛使用的三线电缆连接。
IO-Link主站可以通过各种网络，现场总线或背板总线传输此数据，使得通过工业信息系统（例如PLC或HMI）可访问的数据可访问即时动作或长期分析。
然而，IO-Link不是另一个现场总线。它是兼容IO系统和现场设备之间的点对点通信协议。由于IO-Link是一个开放式标准，因此可以在几乎任何现场总线或自动化系统中集成设备。
“你可以将IO-Link与USB接口进行比较，”Elmar Buchler博士说，Balluff GmbH工厂自动化战略营销经理，IO-Link营销工作组负责人。“在USB出现之前，有很多电缆、连接器和接口，比如RS232、RS485和PS2，用来连接键盘、打印机和其他设备与计算机。
“这与IO-Link完全一样，”Buchler。“有一根电缆可以在全球超过170个设备制造商中连接超过6,000台设备。”
IO-Link包括一个直接下行到传感器的通信协议。
博世力士乐公司电气驱动和控制产品经理Allen Tubbs解释说:“以前，数字和模拟传感器连接到现场安装的总线耦合器或连接到PLC，然后数据由其中一个设备收集和分发。数值是开-关或单个模拟值。
Tubbs补充道:“使用IO-Link，数据通过包括传感器数据的串行通信通道提供，但也可以在同一根电线上提供更多信息。”“这样就可以对传感器本身进行监控和调整，这两项工作到目前为止都是在传感器上进行手动操作。”
IO-Link不同于制造工程师过去所依赖的其他通信协议。
SICK AG光学传感器产品经理Michael Kaspar说:“它允许循环和确定的过程数据，以及非循环服务数据通信。”它被设计成允许所有设备对设备数据进行双向访问。
“它的点对点架构，不需要寻址;内置服务数据通道，不会影响过程数据通信;和IODD（IO-Link设备描述），它完全描述了IO-Link设备，使得差异“，”Kaspar指出。
大福利
IO-Link技术为制造商提供了许多好处。例如，它能够在传感器和执行器之间进行透明，标准化的通信。
Kaspar说:“通过这种通信，设备可以在传感器、执行器和PLC之间交换参数和状态数据。例如，参数数据可以是光电接近传感器的传感范围和开关点设置，或电感传感器提供的过程诊断信息。”
“IO-Link可以帮助制造商降低总体成本，提高流程效率和提高机器可用性，”横幅工程公司的传感器传感器的全球业务开发经理“加入达娜·福尔摩斯”“IO-Link的好处对于体验的装配行尤为重要频繁的转换并受到延长或计划过时的严重影响。“
霍姆斯表示，使用IO-Link技术有几个优势，包括:
- 标准化和简化的布线。
- 增加了数据可用性。
- 远程配置和监控。
- 扩展诊断。
霍姆斯解释说:“所有这些都有助于制造商提高整体效率和生产率。”“从传感器级别收集设备数据的能力尤其重要，因为它提供了有价值的深入了解机器性能、流程低效等。
Holmes指出:“实时远程监测传感器状态可以让作业者在出现问题时解决问题，通常可以在问题升级到关闭管线之前解决问题。”IO-Link设备的性能和运行时间数据也可以用于整体设备效率的计算。”
“[IO-Link]允许传感器和执行器进行额外的功能，例如远程参数化和监控，从而使制造商能够[缩短耗时的耗时]的过程，如转换，”阀门端子和电子产品的产品经理Sandro Quintero说当费斯托我们。
“这在今天的市场中非常重要，因为我们已经看到了个性化的趋势，需要较小的生产批次，”添加Quintero。“此外，由于易于连接和软件实现，调试更快。”
使用IO-Link接口，工程师可以确定设备是否表现出它应该和预测故障或通过在正确的时间替换设备来避免它们。
Quintero声称:“故障排除时间大大缩短，而且可以远程监控。”“(对于)设备更换，所有参数都可以从PLC推送到新设备，而不必手动调试。”
“安装和调试时间大大缩短，”博世力士乐的Tubbs说。“所有传感器的标准化电缆和接口，无论功能如何，部件管理变得更简单和高效。将电缆与传感器和应用程序相匹配不是问题，因为数字和模拟传感器的通信介质是相同的。
“另外，传感器可以参数化，这意味着代替手动调整每个传感器在重复机器上，可以通过已知结果的每个传感器对已知参数进行数字地下载已知的参数，”Tubbs指出。“这减少了设置和调试时间，[和AIDS]故障排除。”
IO-Link技术发展迅速，正在成为一种事实上当今智能传感应用的标准。事实上，它被认为是实现工业4.0和下一代制造业的一项技术。
罗克韦尔自动化公司智能传感和安全系统集成经理Axel Rodriguez表示:“传感器和驱动器一直是自动化系统的关键组成部分，但只有在充分利用它们的所有信息和功能时，它们的全部潜力才能实现。IO-Link实现了这一点。”
根据Rodriguez的说法，智能设备提供比传统的开关联系方式更多的信息，使工程师能够深入了解其先前锁定在这些设备内的系统。“这种洞察力可以让他们减少未安排的停机时间，同时有助于提高生产力和质量，”他指出。
“IO-Link的最大优势是利用现有的接线技术的能力，同时仍允许控制系统挖掘设备中可用的附加信息，”Rodriguez。“随着传感器和执行器的发展，它们变得更聪明，更加了解自己及其周围环境。现在可以在源中删除此信息并移动到控制系统的所有方式启用“连接的企业”。
除了帮助制造商提高生产率和简化操作，IO-Link还为机器制造商提供了许多好处。
“最大的优势来自于IO-Link设备的简化布线方案，”Balluff公司的营销管理总监Will Healy III指出，“我们已经看到机器制造商将传感器、输出和控制的布线硬件和人工成本降低了30%到60%。”
新产品
制造工程师可以从越来越多的IO-Link组件中进行选择。例如，最近在美国伊利诺伊州罗斯蒙特的装配展上，Banner Engineering展示了几款配备了该技术的产品，包括激光距离传感器、指示灯和塔灯。
“我们的IO-Link产品产品迅速增长，并始于传统上的测量产品
可用的模拟输出，”霍姆斯说。“新的激光距离平台，如我们的Q4X，提供IO-Link作为一个选项。基于智能led的指示灯和塔灯也是IO-Link产品的一个很大的增长领域。”
上个月，Balluff推出了带有IO-Link的BML SL1绝对磁线性编码器。它提供了长度可达8米的绝对位置测量，位置分辨率可达1微米。该设备适用于需要精确位置测量的应用，如X-Y表或高架龙门架上的线性测量。
Balluff测量产品产品营销经理Scott Rosenberger解释说:“BML SL1利用IO-Link的功能，可以将绝对线性位置测量简化到几乎任何工业控制平台。传感器报告准确的位置数据，而不需要额外的分辨率计算或模数转换。
Rosenberger表示:“IO-Link接口不仅大大简化了与机器控制系统的连接，还可以通过使用标准的非屏蔽传感器电缆，将多个传感器连接到一个IO-Link主机上，从而大幅节省成本。”此外，不需要专门的、昂贵的绝对编码器接口硬件。”
“Balluff是IO-Link的市场先锋，早在2009年就拥有成熟的技术基础，”Healy补充道。“我们的IO-Link从设备[包括]RFID读写头，光电传感器，颜色传感器，电容传感器，电感传感器，磁场圆筒传感器，激光测量传感器，线性编码器，光阵列，线性位置传感器，电感耦合技术，阀歧管控制器，模拟输入和输出，用于焊接和机器人末端执行器的离散I/O。
Healy指出:“我们的IO-Link方法包括机器安装I/O策略，以降低布线复杂性。“Balluff架构通过IO-Link连接最接近生产的所有现场设备，实现智能制造，简化生产设备的建造和维护。”
许多其他自动化供应商跳过IO-Link Bandwagon，并计划明年释放新产品，包括Festo和Schunk。
Festo的Quintero说:“我们正在开发具有IO-Link功能的下一代设备。”“(这包括)压力传感器、流量传感器、位置变送器、比例压力调节器、真空发生器，甚至步进电机驱动器。”
在2018年上半年，Schunk计划与其PGN Plus E夹具和MMS 22传感器线的IO-Link版本出来。
“之后，除了标准版本之外，还将提供24伏执行器，包括线性执行器，包括线性执行器，包括IO-Link版本，”Schunk Inc的自动化组织Markus Walderich“
